·CUBIC简介：

CUBIC算法是基于BIC-TCP算法的改进算法，它主要是解决在大带宽延迟积网络中TCP拥塞窗口增长缓慢的问题，其具有TCP友好性与RTT公平性，实时保持窗口的增长率不受RTT的影响。CUBIC在公平性上解决了TCP流量友好性与其他相同或者不同往返行程时延(RTT)的高速流竞争公平共享带宽的问题，在Linux2.6.19后已经默认使用CUBIC算法。

·BIC窗口增加函数：

BIC算法由ACK驱动，当得到一个分组丢失事件->BIC通过乘法因子β减小窗口，原窗口Wmax(数据包丢失发生)；减小后窗口Wmin->每个RTT通过二进制搜索跳到Wmax与Wmin的中点，说明当前网络能处理的窗口大小在Wmax与Wmin之间；定义常数Smax与Smin，当二进制搜索跳到中点与Wmin距离大于Smax，则BIC通过Smax线性增加当前窗口->在RTT内如果当新窗口大小丢包后，将新窗口设置为Wmax；如果没有丢包则将新窗口值设置为Wmin，直到窗口的增量小于Smin(线性增加->对数增加)；如果窗口增长超过

Wmax(接近Wmax)->进入Max探测阶段，找到一个新的Wmax，该过程与前面的过程对称点。

BIC算法会有一些问题：如空闲带宽会被RTT小的连接占用；以及ACK可能会被丢失，导

致二分法计算时间不一定是RTT=>提出CUBIC算法来实时保持窗口的增长率不受RTT的影响。

·CUBIC窗口增加函数：

CUBIC使用一个三次函数代替了BIC中的窗口探测曲线，在BUBIC中窗口的增长依

赖于发生两次拥塞事件之间的时间t，达到独立于RTT来避免BIC算法出现的问题，并且当RTT较小的情况下CUBIC能够使其与标准的TCP协议很好兼容。

与BIC相似，在丢包发生后CUBIC通过乘法因子β减小拥塞窗口cwnd，并且在拥塞

避免阶段每收到一个ACK就通过曲线估算下一个窗口增长率，通过估算的窗口增长率来控

3制拥塞窗口cwnd的增长速度，Wcubic=C(t-K)+Wmax，其中K?3WmaxβC，其中通过β

K

和

来控制窗口曲线范围高度以及起始窗口到丢包窗口的时间。与BIC算法相同CUBIC算法在Max Probing阶段的曲线与稳定阶段相对称。在图中的凸区域窗口迅速增加=>增加网络利用率，确保协议的可扩展性；凹区域：窗口缓慢增长=>增加协议稳定性。 ·CUBIC算法：

CUBIC算法的主要流程如图：

开始对每个ACK进行分析记录最小RTT，dMincwnd++进入标准tcp恢复与重传模式是否丢包Yes超时初始化参数值No是否进入拥塞避免模式Yes丢包与快收敛模块fast_convergenceNo初始化开始标识epoch_start=0Cubit计算模块，计算cwnd增长因子cnt，cubit_update记录拥塞避免模式ack数量，ack_cnt++是否加载快速收敛模块，cwndcwndYes通过cwnd增长因子cnt控制cwnd快速增长窗口，cnt=cwnd/(Wtarget-cwnd)Yescwnd控制rtt内最大cwnd增加因子max_cnt=W?cwndtarget是否加载tcp友好模块Yes是否cnt>max_cntYescnt=max_cnt通过cnt与计时器cwnd_cnt控制cwnd每个ack增长速度结束 a. 快收敛模块：CUBIC使用快收敛机制来增加网络的收敛速度，使网络中旧的链接为新

链接让出带宽。在算法中当丢包的cwnd值小于上一个Wlast_max的值时，表明这个链接的饱和值在不断减小，故可以进一步减小个Wlast_max的值来给新链接留出带宽(这里还看得不是很明白)。

b. tcp友好机制：CUBIC算法实时计算调整cwnd值，比传统的AIMD算法更加友好，对

于前面提到的RTT小的链接来说都需要K时间来达到丢包的窗口大小Wmax，CUBIC算法中为了使每个RTT内与AIMD算法具有相同的增长率，窗口的增长率大小至少要为Wtcp=Wtcp+3βack_cnt*，使CUBIC算法有更好的增长率，更好地兼容tcp。

2?βcwndc. CUBIC控制cwnd：CUBIC算法中每当在拥塞避免阶段接收到ACK通过CUBIC曲线

估算出下一个RTT窗口的增长率，通过cwnd与估算的Wtarget相比较来确定cwnd增

长因子cnt，通过cnt控制调整cwnd大小。 论文：

S Ha，I Rhee，L Xu. CUBIC: A New TCPFriendlyHighSpeed TCP Variant.《AcmSigops Operating Systems Review》, 2008, 42(5):64-74